一、工作原理

能見(jiàn)度是指目標(biāo)物的能見(jiàn)距離，即指觀(guān)測(cè)目標(biāo)物時(shí)，能從背景中分辨出目標(biāo)物的最大距離。超出這個(gè)最大距離，就看不清目標(biāo)物的輪廓，分不清形體，稱(chēng)之為“不能見(jiàn)”。而在這個(gè)最大距離之內(nèi)，能見(jiàn)，甚至于清晰可見(jiàn)。

TYD-MV能見(jiàn)度儀的工作原理主要是依據(jù)對(duì)大氣消光系數(shù)（或大氣的光衰減系數(shù)）的準(zhǔn)確測(cè)量。根據(jù)Koschmider原理，氣象光學(xué)視距MOR與消光系數(shù)σ之間存在函數(shù)關(guān)系。只要準(zhǔn)確測(cè)定σ，就可計(jì)算得到MOR值。WT-1能見(jiàn)度儀采用前向散射法測(cè)大氣消光系數(shù)，通過(guò)公式換算得出能見(jiàn)度，其特點(diǎn)是白天夜晚都能工作、使用靈活方便。

二、儀器構(gòu)成

TYD-MV能見(jiàn)度儀由穩(wěn)定的紅外發(fā)射光源，高靈敏度、大動(dòng)態(tài)范圍的紅外散射光接收器，信號(hào)采集與處理器，控制器，加熱器，電源，調(diào)制解調(diào)器，防護(hù)罩，防腐支架，不銹鋼機(jī)箱等部件組成。

整個(gè)電路采用大規(guī)?？删幊唐骷?、貼片工藝，體積小，升級(jí)靈活方便，易于擴(kuò)充。信號(hào)采集系統(tǒng)采用軍品級(jí)貼片式低功耗CPLD門(mén)陣列電路，縮小了電路體積，增強(qiáng)了穩(wěn)定性和可靠性。

三、技術(shù)指標(biāo)

測(cè)量范圍：1～22000m

準(zhǔn)確度：±1.5%(≤1000m)；±20%(＞1000m)

分辨率：1m(≤1000m)；100m(＞1000m)

工作環(huán)境：溫度-45～+50℃ 濕度0-100%

前向散射測(cè)量角：33°

光源波長(zhǎng)：930nm

抗風(fēng)強(qiáng)度：70m/s

功 耗：30W+60W(加熱)

供 電：交流220V±10%

可靠性：平均無(wú)故障時(shí)間不小于5000

四、突出優(yōu)勢(shì)

全天候工作

高智能化、高穩(wěn)定性

采用先進(jìn)的小信號(hào)處理技術(shù)

防腐設(shè)計(jì)，可適用于各種工作環(huán)境

串行口輸出，可作為單站或組網(wǎng)使用

易于連接到各種自動(dòng)氣象與環(huán)境監(jiān)測(cè)站

CJY系列前向散射能見(jiàn)度儀簡(jiǎn)介

一、概述

能見(jiàn)度是地面氣象觀(guān)測(cè)的重要項(xiàng)目，能見(jiàn)度的準(zhǔn)確測(cè)量在電力供應(yīng)、通訊工程、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域有著極其重要的意義。在航空、航海、高速公路等交通運(yùn)輸領(lǐng)域，能見(jiàn)度是關(guān)系到人員和設(shè)備安全的重要?dú)庀笠?；在地球的氣象研究、城市環(huán)境改善和沙塵暴監(jiān)測(cè)治理等部門(mén)，能見(jiàn)度也是重要的氣象參數(shù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，能見(jiàn)度儀已經(jīng)成為我軍科研、訓(xùn)練、作戰(zhàn)的重要軍事氣象保障裝備。

CJY系列前向散射能見(jiàn)度儀是繼透射式能見(jiàn)度儀后發(fā)展起來(lái)的新一代大氣能見(jiàn)度檢測(cè)儀器，是本公司與中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所合作應(yīng)用光的大氣散射理論和紅外探測(cè)技術(shù)開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品。該設(shè)備通過(guò)了國(guó)家靶場(chǎng)完整性能考核、使用考核和氣定委設(shè)計(jì)定型；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用操作方便，人機(jī)界面友好，測(cè)量數(shù)據(jù)與人工觀(guān)測(cè)和國(guó)外同類(lèi)設(shè)備測(cè)量結(jié)果具有較好的可比性，總體技術(shù)好；能對(duì)大氣能見(jiàn)度和機(jī)場(chǎng)跑道視程進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、有效的測(cè)量和報(bào)告。

二、CJY前向散射能見(jiàn)度儀的主要技術(shù)性能指標(biāo)

測(cè)量范圍：　0~10000m（50000m）

測(cè)量精度：10　500m　50m　500　1500m　10% >1500　20%

輸出間隔： 60秒；接口 RS232長(zhǎng)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器（或按用戶(hù)需求）

光源波長(zhǎng)：940nm

電 源：電壓 AC 220 V（10%）　頻率　50　2HZ

溫 度：工作溫度　-45　+50　C 存貯溫度　-50　+60　C

相對(duì)濕度： 5%　95% RH

耐鹽霧性：可在沿海地區(qū)使用

可 靠 性：平均無(wú)故障工作時(shí)間不低于5000小時(shí)

三、CJY前向散射能見(jiàn)度儀的基本原理和結(jié)構(gòu)

能見(jiàn)度是與人的視覺(jué)因素緊密結(jié)合在一起的一種復(fù)雜的心理-物理現(xiàn)象，表示的是可視距離。根據(jù)柯西密德（Koschmieder）定律，對(duì)以水平天空為背景的黑體目標(biāo)物，目標(biāo)物和背景視亮度對(duì)比可以表示為：

經(jīng)對(duì)光的散射原理和大氣物理光學(xué)特性的進(jìn)一步研究和分析，并執(zhí)行世界氣象組織（WMO）和國(guó)際民航組織（ICAO）的有關(guān)規(guī)定，可以得出：

（a）根據(jù)對(duì)散射線(xiàn)函數(shù)的研究可知，在θ為30o~40o區(qū)間范圍為不敏感區(qū)，消光系數(shù)與散射系數(shù)的比值是不變的。

（b）在一定條件下，光的吸收效應(yīng)可以忽略，因而在工程應(yīng)用上，消光系數(shù)被認(rèn)為等于散射系數(shù)。

（c）對(duì)能見(jiàn)度觀(guān)測(cè)來(lái)講，視覺(jué)對(duì)比閾值選用0.05是合適的。

（d）只要能遮蔽來(lái)自其它光源的干擾，能見(jiàn)度觀(guān)測(cè)儀器在白天和夜間都可以使用。

經(jīng)對(duì)光的散射原理和大氣物理光學(xué)特性的進(jìn)一步研究和分析，并執(zhí)行世界氣象組織（WMO）和國(guó)際民航組織（ICAO）的有關(guān)規(guī)定，可以得出：

（a）根據(jù)對(duì)散射線(xiàn)函數(shù)的研究可知，在θ為30o~40o區(qū)間范圍為不敏感區(qū)，消光系數(shù)與散射系數(shù)的比值是不變的。

（b）在一定條件下，光的吸收效應(yīng)可以忽略，因而在工程應(yīng)用上，消光系數(shù)被認(rèn)為等于散射系數(shù)。

（c）對(duì)能見(jiàn)度觀(guān)測(cè)來(lái)講，視覺(jué)對(duì)比閾值選用0.05是合適的。

（d）只要能遮蔽來(lái)自其它光源的干擾，能見(jiàn)度觀(guān)測(cè)儀器在白天和夜間都可以使用。

四、CJY系列前向散射能見(jiàn)度儀的特點(diǎn)

采取光能量監(jiān)控措施，提供一個(gè)穩(wěn)定可靠的光源。

設(shè)計(jì)了光能量控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行閉環(huán)控制，來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)光管的驅(qū)動(dòng)電流，保證其發(fā)出能量穩(wěn)定并經(jīng)特定脈沖調(diào)制的光源信號(hào)，同時(shí)采取嚴(yán)格的光學(xué)濾波措施，進(jìn)一步穩(wěn)定發(fā)射器光源能量采取腔體溫度控制措施，減小溫度變化的影響。

對(duì)發(fā)射器和接收器腔體內(nèi)分別采取了保溫、加溫和溫度控制措施，控制發(fā)射器和接收器的溫度，以減小環(huán)境溫度變化的影響，從而提高了能見(jiàn)度儀工作的穩(wěn)定性可靠性。

運(yùn)用鎖頻鎖相放大技術(shù)，提高儀器的抗干擾能力。

運(yùn)用鎖頻鎖相放大技術(shù),同時(shí)借用軍工技術(shù)，包括對(duì)外購(gòu)元器件進(jìn)行嚴(yán)格的老化篩選等，對(duì)研制和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的工藝控制和質(zhì)量檢驗(yàn)，保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性。

優(yōu)良的光學(xué)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為滿(mǎn)足整體技術(shù)指標(biāo)和使用功能，并達(dá)到儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外型美觀(guān)、體積小、重量輕和使用維護(hù)方便的效果，我們借用軍工技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品的光學(xué)系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)良的設(shè)計(jì)。

合理的運(yùn)用軟件補(bǔ)償技術(shù)，提高能見(jiàn)度測(cè)量的線(xiàn)性。

根據(jù)CJY前向散射能見(jiàn)度儀的特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，對(duì)探測(cè)軟件進(jìn)行改進(jìn)提高，增加了軟件校零、軟件校準(zhǔn)、溫度補(bǔ)償、K值分段補(bǔ)償和光源波長(zhǎng)修正等功能，以提高儀器的線(xiàn)性和準(zhǔn)確度，確保滿(mǎn)足測(cè)量要求。

CJY系列前向散射能見(jiàn)度儀的應(yīng)用顯示軟件具有自動(dòng)方式下的能見(jiàn)度測(cè)量、相應(yīng)檢測(cè)曲線(xiàn)的繪制、歷史資料查詢(xún)及系統(tǒng)維護(hù)和校零功能。

CJY系列前向散射能見(jiàn)度儀的技術(shù)指標(biāo)和使用功能良好；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用操作方便，人機(jī)界面友好，總體技術(shù)好。

CJY系列前向散射能見(jiàn)度儀廣泛應(yīng)用于海、陸、空交通運(yùn)輸、 氣象和環(huán)保部門(mén)，對(duì)航空機(jī)場(chǎng)、高速公路、港口碼頭、大型艦船、軍事基地及有關(guān)場(chǎng)站的能見(jiàn)度進(jìn)行適時(shí)的檢測(cè)和監(jiān)控，并可方便的與航空、航天、航海、交通及氣象等領(lǐng)域的氣象測(cè)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享。